Световод – основной элемент ВОКС. Выполнен в виде тонкого волокна цилиндрической формы из кварцевого стекла или В.Ч. полимера. Имеет двухслойную структуру. Состоит из сердечника и оболочки с разными показателями преломления
n1 и n2, поверх которых наносится защитное покрытие. Сердечник – для передачи электромагнитной энергии в виде светового потока Оболочка – для создания оптимальных условий передачи и препятствия проникновения светового потока в окружающее пространство.
n1 – показатель преломления сердечника
n2 – оболочки
Источник передачи - п./п лазер, световод, фотодиод.
Принцип передачи энергии – многократное отражение от границы раздела двух сред (сердечник и оболочка), имеющих разные показатели n1 и n2.
Конструкция световода - ступенчатый, у которого значение от n1 до n2 изменяется резко, скачком, и градиентный – изменение происходит плавно.
Ступенчатый световод подразделяется на одномодовый (dc 
), способный пропустить один тип волны и многомодовый (dc >> ), множество типов волн.
Диапазон передаваемых частот 1014 – 1015 Гц ( - мкм).
Рис.18
Условия передачи энергии по световоду
1. Луч света должен падать на границу раздела двух сред, имеющих разные показатели преломления из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим.
n1 > n2
2. Должно соблюдаться условие полного внутреннего отражения.
Минимальный угол падания 
, начиная с которого вся энергия отражается от границы раздела двух сред называется углом полного внутреннего отражения.
= Өв
при 
Өв энергии поступившая в сердечник полностью отражается и зигзагообразно распространяется по световоду. Чем больше тем лучше условия распространения. При < Өв энергия проникает в оболочку, излучается в окружающее пространство и передача по световоду неэффективна.
Sin Өв = 
Параметры передачи ВОКС
Апертура – это угол между оптической осью световода и одной из направляющих светового конуса,попадая в который,
луч света будет вводиться в торец световода и, падая на границу (сердечник- оболочка), будет отражаться от неё без преломления,т.е.при котором выполняется условие полного внутреннего отражения. Определяется эффективность ввода лучей в торец световода. Характеризуется числовой апертурой.
NA = n0 Sin Өa = 
Чем больше Өв, тем меньше Өa;
3. Нормированная частота – характеризует соотношения между размерами световода а, длиной волны и показатели преломления n1; n2
V = 
3. Критическая частота и длина волны световода. Это значения ниже которых энергия рассеивается в окружающее пространство и не передается по световоду.
f0 = 
; 
= 
где Pnm – параметр, характеризующий тип волны;
С – скорость света;
dс– диаметр сердечника.
n – число изменений поля по периметру световода;
m – по диаметру.
Для различных типов волн (мод) Pnm равен
Eo1 = 2,405; HE12 = 3,83; HE21 = 2,406; EH21 = 5,136
При частотах выше fo энергия поля концентрируется внутри сердечника и эффективно распространяется вдоль него.
Число мод и типы волн.
N = 
При = 0,8 – 1,6 мкм
dc – 5-8 мкм – одномодовые
dc – 50 мкм – многомодовые.
По волоконным световодам возможна передача двух видов лучей: меридиальных, расположенных в полости, проходящей через ось волоконного световода, и косых, не пересекающих ось световода.
Рис.19 Типы передач сигналов по ОВ
а) одномодовая передача
б) многомодовая передача
